一種可快速充電式心臟起搏裝置及其系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，主要是指利用超聲波來實(shí)現(xiàn)對于植入人體內(nèi)的有 源醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行充電，更加具體地來說，特別是涉及一種可快速充電式心臟起搏裝置及其 系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 心臟起搏器是一種植入于體內(nèi)的電子治療儀器，通過脈沖發(fā)生器發(fā)放由電池提供 能量的電秒沖，通過導(dǎo)線電極的傳導(dǎo)，刺激電極所接觸的心肌，使心臟激動和收縮，從而達(dá) 到治療由于某些心率失常所致的心臟功能性障礙的目的。其中，起搏器中的電源來源是一 個關(guān)鍵，由于現(xiàn)有起搏器中的電源設(shè)備都是由電池提供的，而電池的電量是有限的，當(dāng)使用 年限到達(dá)一定階段的時候，是需要通過手術(shù)的手段進(jìn)行電池的更換的。
[0003] 為延長心臟起搏器的使用壽命，現(xiàn)有的方法主要是：一方面盡可能低的降低植入 式器械的能耗，另一方面是更換能量密度更大和容量更大的電池，不過通過更換能量密度 更大或者容量更大的電池會增加心臟起搏器的體積和重量，如現(xiàn)有的典型的傳統(tǒng)的植入體 內(nèi)的心臟起搏器的電池重量和體積就占了整個系統(tǒng)的一半以上，即使采用了最新的鋰電 池，其壽命一般也只能維持5-8年，電池儲能一旦耗盡，需要再次手術(shù)更換電池，甚至更換 整個系統(tǒng)，從而增加了病人的痛苦，同時也增加了病人的經(jīng)濟(jì)壓力。
[0004] 總之，基于現(xiàn)有技術(shù)中心臟起搏器普遍存在著電池供電時間有限的問題，而如何 對植入在人體內(nèi)的心臟起搏器的電池續(xù)航就成了本領(lǐng)域技術(shù)人員所亟待解決或克服的問 題。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種可快速充電式心 臟起搏裝置及其系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中，通過手術(shù)的方式對植入人體內(nèi)的有源醫(yī)療設(shè) 備進(jìn)行充電所帶的皮膚損傷、手術(shù)感染以及身體疼痛的問題，以提供一種更安全、有效、更 長久、無污染的供電技術(shù)。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案：
[0007] 方案一
[0008] -種可快速充電式心臟起搏裝置，至少包括心臟起搏器和設(shè)置于所述心臟起搏器 內(nèi)并為其提供電源的電源模塊，所述可快速充電式心臟起搏裝置還包括換能片和電流適配 電路，所述換能片、電流適配電路及電源模塊依次連接，所述換能片將輸入的聲波信號轉(zhuǎn)換 為電信號并將其輸出至所述電流適配電路，所述電流適配電路將所述電信號轉(zhuǎn)換為適于 為所述電源模塊進(jìn)行充電的直流電信號，所述電源模塊接收所述直流電信號進(jìn)行充電。
[0009] 作為上述可快速充電式心臟起搏裝置的優(yōu)選方案，所述換能片為1-3型壓電復(fù)合 材料。
[0010] 作為上述可快速充電式心臟起搏裝置的優(yōu)選方案，所述換能片的形狀為圓柱形， 且換能片的直徑為2-5個所接收聲波信號的波長。
[0011] 作為上述可快速充電式心臟起搏裝置的優(yōu)選方案，所述電流適配電路為整流電路 或AC/DC電路芯片。
[0012] 作為上述可快速充電式心臟起搏裝置的優(yōu)選方案，所述電源模塊為適于充電的鋰 電池。
[0013]方案二
[0014] 另外，本實(shí)用新型還提供了一種可快速充電式心臟起搏系統(tǒng)，至少包括心臟起搏 器和設(shè)置于所述心臟起搏器內(nèi)并為其提供電源的電源模塊，所述可快速充電式心臟起搏系 統(tǒng)還包括聲波輸出裝置、換能片、電流適配電路，所述換能片、電流適配電路以及電源模塊 依次連接，所述聲波輸出裝置向換能片發(fā)射超聲波信號，所述換能片接收所述超聲波信號 并將其轉(zhuǎn)換成電信號予以輸出，所述電流適配電路接收所述電信號并將其轉(zhuǎn)換成適于為所 述電源模塊進(jìn)行充電的直流電信號，所述電源模塊接收所述直流電信號進(jìn)行充電。
[0015] 作為上述可快速充電式心臟起搏系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述可快速充電式心臟起搏系 統(tǒng)還包括一 B超探頭和供連接所述B超探頭的B超裝置，且所述B超探頭設(shè)置于所述聲波 輸出裝置上。
[0016] 作為上述可快速充電式心臟起搏系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述換能片為由1-3型壓電復(fù) 合材料。
[0017] 作為上述可快速充電式心臟起搏系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述聲波輸出裝置輸出的超聲 波信號為脈沖式聚焦超聲波。
[0018] 作為上述可快速充電式心臟起搏系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述聲波輸出裝置為聚焦換能 器。
[0019] 如上所述，本實(shí)用新型具有以下有益效果：（1)本實(shí)用新型創(chuàng)新地采用1-3型壓電 復(fù)合材料作為能量轉(zhuǎn)換介質(zhì)，并配合電流適配電路一起設(shè)置在心臟起搏器中，從而提供一 種可充電式的心臟起搏裝置，有效地避免了現(xiàn)有技術(shù)中，需要通過手術(shù)的方式來實(shí)現(xiàn)對心 臟起搏器中電池的更換的問題，進(jìn)而降低了患者的手術(shù)帶來的意外風(fēng)險和疼痛；另外，本實(shí) 用新型中的快速可充電式心臟起搏系統(tǒng)可以通過聲波輸出裝置來向為1-3型壓電復(fù)合材 料的換能片發(fā)射輸出超聲波信號，從而可以實(shí)現(xiàn)高效的能量傳遞和轉(zhuǎn)換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對于心 臟起搏器中電源模塊的快速充電。
【附圖說明】
[0020] 圖1顯示為本實(shí)用新型一種可快速充電心臟起搏裝置的原理示意圖。
[0021] 圖2顯示為一種可快速充電心臟起搏系統(tǒng)的原理示意圖。
[0022] 圖3顯示為上圖2中一種可快速充電心臟起搏系統(tǒng)與B超裝置配合實(shí)施的原理示 意圖。
[0023] 圖4顯示為一種圓形結(jié)構(gòu)的1-3型壓電復(fù)合材料來實(shí)現(xiàn)的聲波接收裝置示意圖。
[0024] 圖5顯示為諧振頻率為0. 8MHz的1-3型壓電復(fù)合材料換能片和PZT-5壓電材料 換能片的阻抗對比曲線圖。
[0025] 附圖標(biāo)號說明
[0026] 10心臟起搏器
[0027] 20 電源模塊
[0028] 30 電流適配電路
[0029] 40換能片
[0030] 41a上電極
[0031] 41b下電極
[0032] 42壓電陶瓷方柱
[0033] 43聚合物
[0034] 50聲波接收裝置
[0035] 60 B超探頭
[0036] 70 B超裝置
【具體實(shí)施方式】
[0037] 以下通過特定的具體實(shí)例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說 明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本實(shí)用新型還可以通過另 外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng) 用，在沒有背離本實(shí)用新型的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需說明的是，在不沖突的情況 下，以下實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0038] 需要說明的是，以下實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本 構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本實(shí)用新型中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時的組件數(shù)目、形狀 及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局 型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0039] 實(shí)施例一
[0040] 請參考圖1，示出了一種快速可充電式心臟起搏裝置的原理示意圖，如圖所示，所 述快速可充電式心臟起搏裝置至少包括心臟起搏器10和設(shè)置于所述心臟起搏器10內(nèi)并為 其提供電源的電源模塊20、以及換能片40和電流適配電路30，其中，所述換能片40、電流適 配電路30及電源模塊20依次連接，所述換能片40將輸入的聲波信號轉(zhuǎn)換為電信號并將其 輸出至所述電流適配電路30,所述電流適配電路30將所述電信號轉(zhuǎn)換為適于為所述電源 模塊20進(jìn)行充電的直流電信號，所述電源模塊20接收所述直流電信號進(jìn)行充電。
[0041 ] 通過上述快速可充電式心臟起搏裝置，將其植入到人體內(nèi)后并在其電源將要耗盡 時，可在體外向其換能片40發(fā)射超聲波信號，并利用換能片40將該超聲波信號轉(zhuǎn)換成電信 號，進(jìn)而在經(jīng)由電流適配電路30對該電信號進(jìn)行整流后為心臟起搏器10中的電源模塊20 提供直流電信號以進(jìn)行快速充電，從而避免了現(xiàn)有做法中通過手術(shù)的手段來進(jìn)行心臟起搏 器10中電池更換的問題。
[0042] 實(shí)施例二
[0043] 為了配合實(shí)施例一中的可快速充電式心臟起搏裝置工作，本實(shí)用新型還提供了一 種可快速充電式心臟起搏系統(tǒng)，用于更好地實(shí)現(xiàn)對心臟起搏器10進(jìn)行快速地充電。具體 地，請結(jié)合圖2,圖2示出了一種可快速充電式心臟起搏系統(tǒng)的原理示意圖，如圖所示，所述 可快速充電式心臟起搏系統(tǒng)至少包括心臟起搏器10和設(shè)置于所述心臟起搏器10內(nèi)并為其 提供電源的電源模塊20、以及聲波輸出裝置、換能片40、電流適配電路30,所述換能片40、 電流適配電路30以及電源模塊20依次連接，所述聲波輸出裝置向換能片40發(fā)射超聲波信 號，所述換能片40接收所述超聲波信號并將其轉(zhuǎn)換成電信號予以輸出，所述電流適配電路 30接收所述電信號并將其轉(zhuǎn)換成適于為所述電源模塊20進(jìn)行充電的直流電信號，所述電 源模塊20接收所述直流電信號進(jìn)行充電。
[0044] 與實(shí)施例一所不同的是，本實(shí)施例二中設(shè)置了與所述換能片40向配合工作的聲 波輸出裝置，所述聲波輸出裝置用于輸出超聲波信號作為能量，從而為心臟起搏其充電提 供能量源。
[0045] 進(jìn)一步地，結(jié)合圖3,示出了上述可快速充電式心臟起搏系統(tǒng)的進(jìn)一步實(shí)施方式， 即還可以在上述實(shí)施例二中設(shè)置B超探頭60以及供連接所述B超探頭60的B超裝置70， 所述B超探頭60可供掃描患者的皮膚表面以快速獲取位于患者體內(nèi)換能片40的位置，而 該B超裝置70為現(xiàn)有醫(yī)院中所使用的B超設(shè)備。只需要將B超探頭60連接至現(xiàn)有的B超 裝置70中即可通過B超探頭60的掃面來獲取人體組織內(nèi)的圖像并在B超裝置70中顯示， 從而可以幫助快速找到聲波接受裝置在體內(nèi)的位置。具體地，所述B超探頭60可以設(shè)置在 所述聲波輸出裝置上，以實(shí)現(xiàn)先通過B超探頭60來獲取體內(nèi)圖像并快速找到聲波接收裝 置50的位置，進(jìn)而再打開聲波輸出裝置來向聲波接受裝置輸出超聲波信號。
[0046] 進(jìn)一步地，為了避免在輸出超聲波充電的過程中，由于長時間的超聲波輻射從而 導(dǎo)致體內(nèi)積熱，進(jìn)而損傷皮膚組織，本實(shí)用新型中的所述聲波輸出裝置做脈沖式地輸出聚 焦超聲波，而且聚焦是通過發(fā)射端（即聲波輸出裝置）實(shí)現(xiàn)的，而所述聲波輸出裝置可以采 用聚焦換能器來予以實(shí)現(xiàn)。其中，聚焦的焦點(diǎn)大小